[实用新型]可提高硒化质量的硒化反应装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种硒化反应装置，具体为一种可提高硒化质量的硒化反应装置，涉及太阳能技术领域。

背景技术

太阳能取之不尽、清洁无污染且随处可得。在当今世界面临能源危机、环境污染、全球变暖的背景下，利用太阳能取代传统能源是解决能源危机的有效途径之一。太阳能电池是一种将太阳能转换为电能的装置。太阳能电池的推广应用关键在于成本的降低。太阳能电池的成本包括材料的消耗、制备仪器、生产耗时和生产耗能。相对单晶硅、多晶硅太阳能电池，薄膜电池其所使用的原材料量很少，故原材料供给的短缺造成价格暴涨的现象发生的概率较低，因此薄膜电池非常有望实现低价高效的目标。其中，铜铟镓硒(CuIn1-xGaxSe2或者CIGS)薄膜被看作是所有薄膜太阳电池技术中最有希望实现低价、高效、性能稳定的光伏材料。

CIGS太阳能电池后硒化法制备主要流程可分为：玻璃清洗→Mo溅射→CIGS溅射→硒化→CBD→窗口层溅射→电极印刷。其中硒化是整个过程当中最为核心的技术，硒化效果的好坏直接决定着CIGS电池的成败。目前硒化方式主要有两种，一种是使用硒化氢气体，但硒化氢有剧毒，安全隐患较大。另外一种是使用固态单质硒作为硒源，将硒加热产生硒蒸汽，而后硒蒸汽与CIGS片子反应生成CIGS电池。

然而传统方式中直接使用硒蒸发后的硒蒸汽与CIGS反应，这不仅会造成硒的渗透不足，还会使反应生成的CIGS质量不高，最主要的原因就在于硒原子的能量不足。在硒蒸发出来后，硒是以原子团的形式存在，这不利于硒化反应。同时在硒蒸汽的运输过程当中，传统的方式是直接使用冷的惰性气体，然而冷的惰性气体与热的硒蒸汽相遇，会降低硒蒸汽的温度，导致硒原子团聚现象更加严重。另外气流与基板的平行设计方式会导致气流头端与尾端反应效果不一致。

发明内容

本申请的目的是提供一种可提高硒化质量的硒化反应装置。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：

一种可提高硒化质量的硒化反应装置，包括一个硒源蒸发室、硒蒸汽流通通道、载气流通通道、混合气体流通通道、反应室，其中，硒源蒸发室内设有一个用于盛放硒源的腔室一，该腔室一外壁上设置有多组加热棒一；腔室一上连通硒蒸汽流通通道，硒蒸汽流通通道的出口处为喇叭口，硒蒸汽流通通道的出口与载气流通通道的出气口相互平行；硒蒸汽与载气平行流入混合气体流通通道，混合气体流通通道的外壁上设置有多组加热棒二，混合气体流通通道中设置有微波发生装置；混合气体流通通道的出口处设置反应室，反应室内混合气体流通通道的出口处连接一个喇叭罩，喇叭罩罩口处设置有可加热式匀流板，可加热式匀流板下方设置有加热板，加热板上放置CIGS基片；反应室底部开设有抽气口。

所述载气流通通道的外壁上设置有多组加热棒三。

所述腔室一外侧壁上还设置有用于实时监控硒源蒸发室内温度的热电偶一。

所述CIGS基片上设置有用于实时监控CIGS基片温度的热电偶二。

所述混合气体流通通道为石英管。

本申请采用上述结构后，具有如下技术效果：

本申请所述的可提高硒化质量的硒化反应装置，采用微波离化硒原子，分散硒的大分子团，提高硒原子能量；传统方式中惰性气体是不加热的，本设计方案中加热惰性气体可以更好的保持硒蒸汽流的能量；本装置中两股气流交汇的方式采用了平行交汇，取消了传统的垂直交汇；使用可加热式匀流板提高硒蒸汽分布的均匀性；本申请硒化反应腔室小，小腔室不但可以让硒蒸汽快速充满整个腔体，同时也带来了成本上的节约。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示了本申请所述可提高硒化质量的硒化反应装置的结构；

图中：101、腔室一；102、加热棒一；103、热电偶一；104、硒蒸汽流通通道的出口；105、载气流通通道；106、混合气体流通通道；107、加热棒三；108、微波发生装置；109、加热棒二；110、喇叭罩；111、可加热式匀流板；112、CIGS基片；113、加热板；114、热电偶二；115、抽气口。

具体实施方式